等到武攸宜军率领的军队到达渔阳时，听到王孝杰等全军覆灭的消息后，全军上下都感到惊恐万分，不敢前进。
接连吃了两次大亏，武皇不能不小心谨慎，于是先跟突厥约定好攻打契丹，然后又拼凑了二十万大军前去征伐。这次她选中的武家子弟是河内王武懿宗，出任神兵道行军大总管；以娄师德为清边道副大总管，右武威卫将军沙吒忠义为前军总管，唐朝大军浩浩荡荡地出发了。第一次讨伐契丹，梁王武三思为安抚大使；第二次建安王武攸宜为侧应；而这一次河内王武懿宗则是统领全军独当一面，职务越来越高，责任越来越重，有道是事不过三，武懿宗是否能不负武皇的期望，好好地给武家争光露脸呢？
孙万荣打败王孝杰后，在营州西北四百里处凭借险要地势构筑了新城，留下老弱、妇女和所缴获的武器资财，派他的妹夫乙冤羽留守，自己就率领精兵去进攻幽州。但是，他害怕突厥阿史那默啜袭击他的背后，便派五个使者来到黑沙，对阿史那默啜说：“我已打败王孝杰的百万大军，唐朝人已被吓破了胆，请与您乘胜共同攻取幽州。”其中三人先到，阿史那默嗓高兴，赐给他们红袍。有二人后到，阿史那默啜因他们迟缓拖延就立刻发怒，要杀死他们。这二人说：“请让我们说一句话再死。”阿史那默啜问为什么，二人就报告了契丹的真实用意。阿史那默啜于是杀死先到的三个人，赐给后到的二人红袍，让他们充当向导，率领军队进攻契丹所筑新城，攻打了三天后就占领了新城，全部俘虏新城的契丹人，还让乙冤羽迅速报告孙万荣新城失守的消息。
武懿宗身材矮小，相貌猥琐，更糟糕的是他的胆量见识也同样不敢恭维。当武懿宗率领的军队到达赵州时，听说契丹将领骆务整几千骑兵即将到达冀州，心中非常害怕，就想向南逃跑。有人说：“敌人没有辎重，靠抢掠作为给养，我们如果屯兵拒守，他们势必瓦解，然后乘机进击，就可以大获全胜。”武懿宗不同意，不战就撤退据守相州，并且丢弃了大量军资器仗。于是，契丹起义军不费吹灰之力就乘势占领了赵州。
以往视为高不可攀的天朝上国竟然如此不堪一击，真是让她们信心爆棚，孙万荣立刻调兵遣将，要与大唐军队再度争锋。接着孙万荣就与武攸宜所率官军在幽州对峙起来，这时，突然传来默啜可汗偷袭契丹后方的消息，顿时军心大乱。而作为友军的奚族军队，早已臣服突厥，此刻却阵前反水，临时倒戈，与大唐军队前后夹击。真是屋漏偏逢连绵雨，意外的事一桩接着一桩地出现，神兵道总管杨玄基率奚族士卒攻击起义军尾部，契丹大败。接着，杨玄基擒获何阿小，然后，让大将李楷固、骆务整投降，二人没有办法，只好带领将士放下武器，举手投降。因此，杨玄基收缴兵器堆积如山。结果，契丹军全线崩溃，兵败如山倒。契丹起义军已经大败，孙万荣顿感到没有什么办法，只得率领几千轻骑向东逃去。在逃走的过程中，先是受到了奚族军队的四面围攻，后来又遭到张九节率领的大唐军队地三次伏击。孙万荣等几百人走投无路，逃到了潞水东时，就在树下下休息。此时，孙万荣见大势已去，就无可奈何地叹息道：“现在想要投降大唐朝廷，我的罪过已经很大了，投降突厥也是死，去寻找新罗更是死，这该怎么办呢？”
说完，就仰面叹息，接着，叫来为首的一个将领。毅然决然地跟他说：“男子汉大丈夫，应该知道何所为，何所不为！现在，我只有一死，才能挽救我们的契丹族。你一定要召集失散的士卒，一起投靠突厥吧。但是，你们要知道默啜的狼子野心，无论什么时候，你们一定要小心应对！你必须服从命令！一定要记住我的话啊！”说完，就挥剑自刎。可怜一代名将就这样英逝。